JPH0923116A - アンテナ及びそれを用いた物体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】屋根付きの駐車場はもちろん、露天の駐車場に
でも簡単に設置することができる車両（物体）検出装
置、及びそれに用いられるアンテナを実現する。 【解決手段】アンテナ１は、高さが送信周波数の４分の
１波長で円筒形の有底外筒１１の底部に、外筒１１と同
軸心で同じ高さを持つ円筒形の内筒１２の下部が溶着さ
れて形成されている。超音波センサ２で駐車車両を検出
したら送信機３が、他の駐車枠に設置された車両検出装
置の送信機と区別するための識別コードを送信波に載せ
て送信する。送信電力は、同軸ケーブル３１を使って内
筒１２の給電点２１とアース点２２に供給される。な
お、送信機３内には、超音波センサ２と送信機３用の電
源の充電池が内蔵されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定範囲内の物体の有
無を検出し、その検出結果を無線で送信する物体検出装
置に係るものであり、より詳しくは駐車車両の有無を検
出する車両検出装置及びそれに用いられるアンテナに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】所定範囲内にいる人間又は物体の有無を
検出し、それを信号として出力し、管理をするシステム
は従来より数多く考えられている。例えば、駐車場の駐
車状況を監視する駐車場管理システムでは、検出する手
段として各駐車枠ごとに超音波センサや赤外線センサを
設け、これらセンサで駐車車両の有無を検出し、その検
出データを無線又は有線による方法で中央監視装置に集
め、そこで管理する方式のものが多い。

【０００３】その具体例として、例えば特開平４−３６
３８００号公報の駐車場システムにおいては、超音波セ
ンサを各駐車枠の上の天井部分に取り付け、超音波を発
射し、その反射波を検出して駐車車両の有無を検出した
後、その検出データを駐車場管理装置（メインコントロ
ーラ）まで信号線を介して送っている。しかし、各セン
サの検出信号を信号線（有線）で中央監視装置まで送る
ので、駐車場の規模が大きくなるにつれて信号線の配線
工事の費用が大きくなるという問題点があった。そこ
で、送信機とアンテナとを備えた車両検出装置を、壁や
天井等の高い位置に取り付けて、検出データを無線で駐
車場管理装置に送る方法が考えられた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の車両検
出装置は、壁や天井のない露天の駐車場には設置するこ
とができなかった。

【０００５】本発明は、上記の問題点にかんがみて提案
されたもので、屋根付きの駐車場はもちろん、露天の駐
車場にでも簡単に設置することができる車両（物体）検
出装置、及びそれに用いられるアンテナを提案するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１のアンテナにおいては、筒形の外部導体と
この外部導体と同心位置に設けられた内部導体とからな
り、外部導体と内部導体とは一方が終端されて他方が開
放されていて、内部導体の所定箇所に給電するものとし
た。

【０００７】また、請求項２の車両検出装置において
は、所定範囲内の物体の有無を検出し、その検出結果を
無線で送信する物体検出装置であって、筒形の外部導体
とこの外部導体と同心位置に設けられた筒形の内部導体
とからなり、外部導体と内部導体とが一方で終端され他
方で開放されたアンテナと、このアンテナの内部導体内
に設けられて所定範囲内の物体の有無を検出するセンサ
と、このセンサからの検出信号をもとに送信波を生成し
前記アンテナの内部導体の所定箇所に給電する送信機と
から構成した。

【０００８】なお、筒形の外部導体や内部導体の断面形
状は円形でも正多角形状でも構わない。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１のアンテナにおいては、
例えば図３（Ａ）に示すように、内部導体の長さを４分
の１波長として、給電点ｃに高周波電力を給電すると、
内部導体表面の電圧・電流分布は図３（Ｂ）に示すよう
なものとなる。この電圧・電流分布は、４分の１波長の
垂直アンテナのものとほぼ等しく、内部導体の終端にあ
るアース点ａで電流Ｉが最大（電圧Ｅが最小）となり、
開放端点ｂで電圧Ｅが最大（電流Ｉが最小）となってい
る。このように内部導体に給電された高周波電力は、電
波として空中に放射される。なお、内部導体の所定箇所
の給電位置は、図に示した電圧・電流分布から導かれる
入力インピーダンスと、送信機または給電線の出力イン
ピーダンスとの整合がとれる位置を指している。

【００１０】また、請求項２の物体検出装置において
は、アンテナの内部導体内に設けられたセンサが、所定
範囲内の物体の有無を検出し、その検出信号を送信機に
出力する。送信機は検出信号に基づいて送信波を生成
し、アンテナの内部導体の所定箇所に給電する。送信波
はアンテナから電波として空中に放射される。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る物体検出装置を、地面
に埋設して車両検出装置として用いた実施例を、図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る物体検出
装置を備えた車両検出装置の分解斜視図，図２は図１の
車両検出装置を地面に設置した状態の断面図である。

【００１２】図１及び図２に示すように、アンテナ１は
錆びないよう全体がステンレスで形成されており、高さ
が送信周波数の４分の１波長で円筒形の有底外筒１１の
底部に、外筒１１と同軸心で同じ高さを持つ円筒形の内
筒１２の下部が溶着されている。超音波センサ２は内筒
１２の内側上方に嵌め込まれており、一定時間（例えば
１分）ごとに上方に向けて超音波を発射すると共にその
反射波を受けて、駐車車両の有無を判断し、駐車車両が
あれば（駐車枠が詰まっていれば）検出信号を出力す
る。

【００１３】送信機３は外筒１１の下部に取り付けられ
ており、超音波センサ２から内筒１２の内周壁に沿わせ
た信号線２３を使って検出信号が入力されれば、他の駐
車枠に設置された車両検出装置の送信機と区別するため
の識別コードを送信波に載せて送信を開始するものであ
る。送信機３の送信波は、送信周波数において入力イン
ピーダンスが５０Ωとなる、内筒１２の中間部に固着さ
れた給電点２１と最下部に固着されたアース点２２の２
カ所に、同軸ケーブル３１を使って供給される。なお、
送信機３内には、超音波センサ２と送信機３用の電源と
しての充電池が内蔵されている。

【００１４】物体検出装置Ａはアンテナ１と超音波セン
サ２と送信機３とから構成されている。ここで、外筒１
１が外部導体に、内筒１２が内部導体に対応している。

【００１５】蓋４は重量物に踏まれても割れないよう
に、ガラス繊維を加えて強化したガラス繊維強化プラス
チックで形成されており、物体検出装置Ａの上部に冠着
する。すなわち、蓋４の雌ネジ部４３が、物体検出装置
Ａの外筒１１の外周上部の雄ネジ部１３に螺合するよう
構成されている。また、蓋４の中心部には内筒１２の内
径の大きさに合わせた円孔４２があけられ、その開口上
端部には水が入らないように防水布４１が張られてい
る。また、外筒１１の上端部と接する位置には、防水用
のゴム製Ｏリング４４が埋め込まれている。

【００１６】車両検出装置は、この蓋４と物体検出装置
Ａとから構成されている。車両検出装置を地表面に設置
するための有底の円筒枠５も合成樹脂製で、底部は若干
傾斜していてその最低部には水抜き用の孔５１があけら
れ、上端部内周には段５２が設けられている。図２で分
かるように円筒枠５の内径は、外筒１１の外径より若干
大きく形成され、車両検出装置が入りやすいようにして
ある。

【００１７】車両検出装置を地表面に設置するにあたっ
ては、先ず円筒枠５の上端部５３が地面６と面一になる
ような深さの穴を、駐車枠の地面中央部に掘る。そし
て、できた穴に円筒枠５を挿し入れ、ここに、車両検出
装置を落とし込む。すると、蓋４の外周下端部４５が円
筒枠５の段５２の上面に当たり、車両検出装置は図２の
位置で保持される。

【００１８】次に、主に図２を用いて車両検出装置の動
作を説明する。超音波センサ２からは、一定時間ごとに
超音波が上方に向け発射される。超音波は防水布４１を
透過し、上方に進む。この時、センサ２の上に自動車が
駐車していれば、超音波はその車体で反射されてすぐセ
ンサ２に戻ってくる。一方、自動車が駐車していなけれ
ば、超音波はそのまま上方に進むのでセンサ２には戻っ
てこない。駐車している状態を検出感知したら、超音波
センサ２は検出信号を内筒１２の内周壁に沿った信号線
２３で送信機３に送る。

【００１９】送信機３は検出信号を受けると、自局の識
別コードを載せた送信波を、同軸ケーブル３１を介して
内筒１２の給電点２１とアース点２２に送る。送られた
送信波はアンテナ１の上端の開口部から電波として放射
される。この識別コードが載った電波は、駐車場管理装
置の受信機（図示せず）で受信され、監視者はその識別
コードに対応する駐車枠が、現在使われていることを知
る。

【００２０】送信機３内の充電池の容量がなくなれば、
蓋４の部分を持って車両検出装置を持ち上げて円筒枠５
から外し、予め充電しておいた充電池に交換し、元の位
置に再びセットする。本実施例の車両検出装置は、地面
に埋め込んだ場合でも、突出する部分がないので、通行
の邪魔になったり、自動車に踏まれて壊されたりするこ
とがない。また、外形が円筒形なので設置のための穴を
掘るのが簡単である。

【００２１】本実施例においては、無線式の車両検出装
置を電波の放射効率の悪い駐車場の各駐車枠の地面に埋
設したが、それ以外の車止めや壁や天井等、どの位置に
埋設してもよい。また、車両検出装置は全体を露出させ
た状態で、壁や天井等に取り付けてもよい。車両検出装
置が壁や天井等の高い位置に取り付けられて、開放側が
下を向いている場合は、内部にゴミ等が入ることはない
ので、蓋をする必要がない。

【００２２】また超音波センサに替わって、赤外線セン
サや磁気センサを用いてもよい。更に、送信機の出力
は、車両検出装置から設置する駐車場管理装置の受信機
までの距離に応じて、決定する。本発明に係る物体検出
装置は、上記実施例に加えて、道路の通行帯の中央部に
埋設し、通行車両を検出して近くの受信機まで電波を飛
ばして、交通量の測定や交通信号の制御用のデータに用
いてもよい。また、通路の複数の床面や壁面に埋め込ん
で、そこを通行する人間や動物の計数に用いてもよい。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に係るアンテナは、全体を露出
させて取り付けた状態はもちろん、地面，壁，天井等に
一部を埋め込んだ状態でも、アンテナの他方の開放され
た部分だけが露出していれば、空中に電波を放射するこ
とができる。請求項２に係る物体検出装置は、アンテナ
の開放された部分だけが露出していれば、地面，壁，天
井等どのような場所にでも取り付け又は埋設可能で、所
定範囲の物体の有無を検出したセンサの検出結果を、ア
ンテナから電波として送信することができる。しかも、
埋設したときは取り付け面から突出しないので、通行を
妨害することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る物体検出装置を備えた車両検出装
置の分解斜視図である。

【図２】図１の車両検出装置を地面に設置した状態の断
面図である。

【図３】発明の実施の形態の説明図である。

【符号の説明】

１ アンテナ １１ 外筒（外部導体） １２ 内筒（内部導体） ２ 超音波センサ（センサ） ２１ 給電点 ２２ アース点 ３ 送信機 ４ 蓋 ５ 円筒枠 ６ 地面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒形の外部導体とこの外部導体と同心位置
   に設けられた内部導体とからなり、外部導体と内部導体
   とは一方が終端されて他方が開放されていて、内部導体
   の所定箇所に給電することを特徴とするアンテナ。
2. 【請求項２】所定範囲内の物体の有無を検出し、その検
   出結果を無線で送信する物体検出装置であって、 筒形の外部導体とこの外部導体と同心位置に設けられた
   筒形の内部導体とからなり、外部導体と内部導体とが一
   方で終端され他方で開放されたアンテナと、このアンテ
   ナの内部導体内に設けられて、所定範囲内の物体の有無
   を検出するセンサと、このセンサからの検出信号をもと
   に送信波を生成し、前記アンテナの内部導体の所定箇所
   に給電する送信機とから構成されたことを特徴とする物
   体検出装置。